Investigacion

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Instituto tecnológico “Antonio José De Sucre”
Extensión – Maracay
TRABAJO 10% SISTEMAS OPERATIVOS II
Nombre y apellido:
Juan Luis Freitas
Carrera: Informática

2. Introducción:
En el siguiente trabajo definiremos algunos de los conceptos más importantes
dentro de la materia como lo es la importancia y la utilidad de los sistemas
operativos, hablaremos de la arquitectura del computador, de la jerarquía de las
memorias, analizaremos el procedimiento que determina el rendimiento de un
computador entre otros. Esperemos que la lectura sea de su agrado.

3. Sistemas Operativos: Importancia y Utilidad.
Es un programa o conjunto de programas que en un sistema informático gestiona los
recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación. El sistema operativo
es el software más importante de un equipo. Los sistemas operativos realizan tareas básicas,
tales como reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla, no
perder de vista archivos y directorios en el disco, y controlar los dispositivos periféricos tales
como impresoras, escáner, entre otros. De la misma forma otorgan al usuario una interfaz
donde poder manejar los procesos que el equipo es capaz de realizar.
Los sistemas operativos gestionan eficientemente los recursos del hardware,
simplifican el manejo de la computadora, permiten una eficaz ejecución de los programas sin
que haya conflicto entre estos asi como también, los cambios que se requieran dentro del
mismo sistema sin afectar el desempeño de las funciones ya existentes.
Memorias: ¿Qué es memoria extendida?, ¿Cuál es la jerarquía de memoria del
computador?
En informática, la memoria es el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos
informáticos durante algún intervalo de tiempo. La memoria proporciona una de las
principales funciones de la computación moderna: el almacenamiento de información y
conocimiento. Es uno de los componentes fundamentales de la computadora.
El término memoria extendida se utiliza principalmente en los sistemas operativos
DOS y Windows. Los programas DOS, corriendo en modo real o virtual en 32bits, no pueden
acceder directamente a la memoria por encima de 1mb pero son capaces de hacerlo a través
de una interfaz de programación de aplicaciones llamado Extended Memory Specification
(XMS). Esta API se implementa por un conductor (tal como HIMEM.sys) o el sistema
operativo, que se encarga de la gestión de memoria y la memoria de copia entre la memoria
convencional y extendida, al cambiar temporalmente el procesador en modo protegido.

4. La jerarquía de memoria es la organización piramidal de la memoria en niveles que
tienen las computadoras. El objetivo es conseguir el rendimiento de una memoria de gran
velocidad al coste de una memoria de baja velocidad, basándose en el principio de cercanía
de referencias.
Los puntos básicos relacionados con la memoria pueden resumirse en:
 Capacidad.
 Velocidad.
 Coste por bit.
La cuestión de la capacidad es simple, cuanto más memoria haya disponible, más podrá
utilizarse. La velocidad óptima para la memoria es la velocidad a la que el microprocesador
puede trabajar, de modo que no haya tiempos de espera entre cálculo y cálculo, utilizados
para traer operandos o guardar resultados. En suma, el coste de la memoria no debe ser
excesivo, para que sea factible construir un equipo accesible.
Los tres factores compiten entre sí, por lo que hay que encontrar un equilibrio.
Las siguientes afirmaciones son válidas:
 A menor tiempo de acceso mayor coste.

5.  A mayor capacidad menor coste por bit.
 A mayor capacidad menor velocidad.
Arquitectura del Computador:
La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional
fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción
funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una
computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU)
trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes
de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento
y costo.
Una visión típica de una arquitectura de computadora como una serie de capas de
abstracción: hardware, firmware, ensamblador, kernel, sistema operativo y aplicaciones.
La unidad central de procesamiento
Es el hardware dentro de un ordenador u otros dispositivos programables, que
interpreta las instrucciones de un programa de ordenador mediante la realización de las
operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema. la CPU es donde se
producen la mayoría de los cálculos. En términos de potencia del ordenador, la CPU es el
elemento más importante de un sistema informático.
En ordenadores grandes, las CPUs requieren uno o más tableros de circuito impresos.
En los ordenadores personales y estaciones de trabajo pequeñas, la CPU está contenida en un
solo chip llamado microprocesador.
Dos componentes típicos de una CPU son:
 La unidad de lógica/aritmética (ALU), que realiza operaciones aritméticas y lógicas.

6.  La unidad de control (CU), que extrae instrucciones de la memoria, las descifra y
ejecuta, llamando a la ALU cuando es necesario.
Canales y Periféricos:
Canal, o también conocido en bus es un sistema digital que transfiere datos entre los
componentes de una computadora o entre varias computadoras. Está formado por cables o
pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de
circuitos integrados.
Periférico es la denominación genérica para designar al aparato o dispositivo auxiliar
e independiente conectado a la unidad central de procesamiento de la computadora. Se
consideran periféricos a las unidades o dispositivos de Hardware a través de los cuales la
computadora se comunica con el exterior, y también a los sistemas que almacenan o archivan
la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal. Como ejemplo
podríamos mencionar al teclado, altavoces, monitor.
Modos de direccionamiento:
Los llamados modos de direccionamiento son las diferentes maneras de especificar
en informática un operando dentro de una instrucción en lenguaje ensamblador. Un modo de
direccionamiento especifica la forma de calcular la dirección de memoria efectiva de un
operando mediante el uso de la información contenida en registros y / o constantes, contenida
dentro de una instrucción de la máquina o en otra parte.
Indicadores del Rendimiento de un Computador
Los indicadores del rendimiento de un computador son una serie de parámetros que
conforman un modelo simplificado de la medida del rendimiento de un sistema y son
utilizados por los arquitectos de sistemas, los programadores y los constructores de

7. compiladores, para la optimización del código y obtención de una ejecución más eficiente.
Dentro de este modelo, estos son los indicadores de rendimiento más utilizados:
 Turnaround Time: El tiempo de respuesta. Desde la entrada hasta la salida, por lo
que incluye accesos a disco y memoria, compilación, sobrecargas y tiempos de CPU.
Es la medida más simple del rendimiento.
 Tiempo de cada ciclo: El tiempo empleado por cada ciclo. Es la constante de reloj
del procesador. Medida en nanosegundos.
 Frecuencia de reloj: Es la inversa del tiempo de ciclo. f = 1/. Medida en
Megahertz.
 Total de Instrucciones: Es el número de instrucciones objeto a ejecutar en un
programa.
 Ciclos por instrucción: Es el número de ciclos que requiere cada instrucción.
Normalmente, CPI = CPI medio.
 Tiempo de ejecución de programa: Es el tiempo que tarda un programa en
ejecutarse.
Tp = Ic * CPI * = Ic * CPI/f = C/f
 Total de ciclos de reloj en la ejecución de un programa: C = Ic * CPI
 Ciclo de memoria: Es tiempo que se tarda en completar una referencia a memoria.
Procesadores segmentados y superescalares
Un procesador segmentado es una técnica utilizada en el diseño de ordenadores para
aumentar su rendimiento de instrucción (el número de instrucciones que pueden ser
ejecutadas en una unidad de tiempo ) . El ciclo de instrucción básica se divide en una serie
llamada segmentación. En lugar de procesar cada instrucción secuencialmente (uno a la vez,
terminando una instrucción antes de iniciar la siguiente) , cada instrucción se divide en una
secuencia de pasos para diferentes pasos pueden ser ejecutados simultáneamente ( al mismo
tiempo) y en paralelo ( por diferentes circuitos ) .

8. El procesamiento superescalar es la última de una serie de innovaciones tendientes a
producir procesadores cada vez más rápidos. Explotando el paralelismo a nivel de
instrucción, los superescalares son capaces de ejecutar más de una instrucción por ciclo de
reloj (dos, tres, cuatro, ocho…). Los procesadores superescalares pueden iniciar la ejecución
simultánea de varias instrucciones escalares en paralelo de manera que se pueden operar
varios elementos de un vector dentro de una misma iteración. Para esto, es necesario que
existan varias unidades aritmético-lógicas, de punto flotante y de control. El proceso que
sigue el micro es transparente al programa, aunque el compilador puede ayudar analizando el
código y generando un flujo de instrucciones optimizado.
Multiprocesadores y multinúcleos
Se denomina multiprocesador a un computador que cuenta con dos o más
microprocesadores (CPUs). Gracias a esto, el multiprocesador puede ejecutar
simultáneamente varios hilos pertenecientes a un mismo proceso o bien a procesos diferentes.
Un procesador multinúcleo es aquel que combina dos o más microprocesadores
independientes en un solo paquete, a menudo un solo circuito integrado. Un dispositivo de
doble núcleo contiene solamente dos microprocesadores independientes.
Clústers de Computadores Personales
Se requiere de gran capacidad computacional para resolver diversos problemas
científicos. Para obtener esta capacidad computacional existen dos soluciones. Una solución
es el poderío encontrado en poderosas y costosas supercomputadoras; la alternativa consiste
en emplear computadoras personales (PCs) de bajo costo, interconectadas mediante alguna
tecnología de red de alta velocidad (un cluster).
Se requiere altos requerimientos computacionales en diferentes aplicaciones, como
algoritmos genéticos, simulación de líneas de fabricación, aplicaciones militares, bases de
datos, inteligencia artificial, síntesis de imágenes, recuperación de imágenes por contenido,

9. simulación de modelos para clima, análisis de sismos, algoritmos electromagnéticos,
dinámica de fluidos, química cuántica, biomedicina, entre otros.
La tendencia actual para suplir la capacidad computacional requerida es construir
sistemas más baratos y de propósito general en base a componentes fácilmente accesibles
localmente (commodities), como son los PCs o estaciones de trabajo, de procesador único o
múltiple, los cuales son cada día más poderosos.
Definamos: interruptores, máscaras, PSW, protección (locks), timers.
Interruptor: Es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir
el curso de una corriente eléctrica.
Máscara: La máscara en informática es el conjunto de datos que, junto con una operación
permiten extraer selectivamente ciertos datos almacenados en otro conjunto. El término
proviene, en sentido figurado, de la capacidad de las máscaras para permitir a través de sus
agujeros la visualización de ciertas partes de aquello que cubren, a la vez que ocultan
(enmascaran) aquello tapado por las zonas no perforadas.
PSW: El program status word es un área de la memoria o registro que contiene información
sobre el estado de un programa utilizado por el sistema operativo. Normalmente incluye un
puntero (dirección) a la siguiente instrucción a ejecutarse. El PSW contiene un campo
de error y un código de condición.
Timer: Es un dispositivo, con frecuencia programable, que permite medir el tiempo.
Lock: Un Lock es un mecanismo de sincronización de la aplicación de límites en el acceso a
un recurso en un ambiente donde hay muchos hilos de ejecución . Una cerradura está
diseñada para hacer cumplir una política de control de concurrencia exclusión mutua.

10. Conclusiones:
Culminada la lectura del trabajo, conocimos algunos de los conceptos que forman
parte de los sistemas operativos, de la arquitectura del procesador, de la unidad de
procesamiento y otros que complementan nuestro entendimiento general de la Informática.
Aprendimos que es un procesador segmentado o uno superescalar, que es un clúster, entre
muchos otros. Esperamos que la lectura haya sido de su agrado.

11. Bibliografía:
http://html.rincondelvago.com/estudio-del-rendimiento-de-un-computador.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Cierre_de_exclusi%C3%B3n_mutua
http://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_DIP
http://es.wikipedia.org/wiki/Program_Status_Word
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1scara_(inform%C3%A1tica)
http://es.wikipedia.org/wiki/Temporizador
http://es.wikipedia.org/wiki/Multiprocesador
http://www.dia.eui.upm.es/asignatu/arq_com/Paco/6-Pipeline.pdf
http://www.exa.unicen.edu.ar/catedras/arqui2/arqui2/filminas/Paralelismo%20en%20monopr
ocesadores%20-%20Superescalares.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_computadoras
http://es.wikipedia.org/wiki/Capa_de_abstracci%C3%B3n